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判定一个点是否在三角形内(原)

Sha Jiang — Thu, 24 Jul 2008 09:02:00 GMT

判定一个点是否在三角形内

如何判定一个点P是否存在于指定的三角形ABC内，这肯定是一个简单的问题，本文仅用一个图形界面程序展示了该问题，有兴趣的朋友可以看看。(2008.07.24最后更新)

在此处使用一种常见且简便的方法：如果三角形PAB，PAC和PBC的面积之和与三角形ABC的面积相等，即可判定点P在三角形ABC内(包括在三条边上)。
可知，该方法的关键在于如何计算三角形的面积。幸运地是，当知道三角形顶点(A，B和C)的坐标((Ax, Ay)，(Bx, By)和(Cx, Cy))之后，即可计算出其面积：

S = |(Ax * By + Bx * Cy + Cx * Zy - Ay * Bx - By * Cx - Cy * Ax) / 2|

关键的代码如下，

// 由给定的三个顶点的坐标，计算三角形面积。
// Point(java.awt.Point)代表点的坐标。
private static double triangleArea(Point pos1, Point pos2, Point pos3) {
    double result = Math.abs((pos1.x * pos2.y + pos2.x * pos3.y + pos3.x * pos1.y
            - pos2.x * pos1.y - pos3.x * pos2.y - pos1.x * pos3.y) / 2.0D);
    return result;
}

// 判断点pos是否在指定的三角形内。
private static boolean inTriangle(Point pos, Point posA, Point posB,
        Point posC) {
    double triangleArea = triangleArea(posA, posB, posC);
    double area = triangleArea(pos, posA, posB);
    area += triangleArea(pos, posA, posC);
    area += triangleArea(pos, posB, posC);
    double epsilon = 0.0001;  // 由于浮点数的计算存在着误差，故指定一个足够小的数，用于判定两个面积是否(近似)相等。
    if (Math.abs(triangleArea - area) < epsilon) {
        return true;
    }
    return false;
}

执行该应用程序，用鼠标在其中点击三次，即可绘制一个三角形，如下组图所示：

然后仅需移动鼠标，就会出现一个空心圆圈。如果圆圈的中心在三角内(包含在三条边上)，则圆圈显示为红色；否则，显示为蓝色。如下组图所示：

完整代码如下：

public class CanvasPanel extends JPanel {

    private static final long serialVersionUID = -6665936180725885346L;

    private Point firstPoint = null;

    private Point secondPoint = null;

    private Point thirdPoint = null;

    public CanvasPanel() {
        setBackground(Color.WHITE);
        addMouseListener(mouseAdapter);
        addMouseMotionListener(mouseAdapter);
    }

    public void paintComponent(Graphics g) {
        super.paintComponent(g);
        drawTriangel(g);
    }

    private void drawTriangel(Graphics g) {
        if (firstPoint != null && secondPoint != null) {
            g.drawLine(firstPoint.x, firstPoint.y, secondPoint.x, secondPoint.y);
            if (thirdPoint != null) {
                g.drawLine(firstPoint.x, firstPoint.y, thirdPoint.x, thirdPoint.y);
                g.drawLine(secondPoint.x, secondPoint.y, thirdPoint.x, thirdPoint.y);
            }
        }
    }

    private static boolean inTriangle(Point pos, Point posA, Point posB,
            Point posC) {
        double triangeArea = triangleArea(posA, posB, posC);
        double area = triangleArea(pos, posA, posB);
        area += triangleArea(pos, posA, posC);
        area += triangleArea(pos, posB, posC);
        double epsilon = 0.0001;
        if (Math.abs(triangeArea - area) < epsilon) {
            return true;
        }
        return false;
    }

    private static double triangleArea(Point pos1, Point pos2, Point pos3) {
        double result = Math.abs((pos1.x * pos2.y + pos2.x * pos3.y + pos3.x * pos1.y
                            - pos2.x * pos1.y - pos3.x * pos2.y - pos1.x * pos3.y) / 2.0D);
        return result;
    }

    private MouseInputAdapter mouseAdapter = new MouseInputAdapter() {

        public void mouseReleased(MouseEvent e) {
            Point pos = e.getPoint();
            if (firstPoint == null) {
                firstPoint = pos;
            } else if (secondPoint == null) {
                secondPoint = pos;
                Graphics g = CanvasPanel.this.getGraphics();
                CanvasPanel.this.paintComponent(g);
                g.drawLine(firstPoint.x, firstPoint.y, secondPoint.x, secondPoint.y);
            } else if (thirdPoint == null) {
                thirdPoint = pos;
                Graphics g = CanvasPanel.this.getGraphics();
                CanvasPanel.this.paintComponent(g);
                g.drawLine(firstPoint.x, firstPoint.y, secondPoint.x, secondPoint.y);
                g.drawLine(firstPoint.x, firstPoint.y, thirdPoint.x, thirdPoint.y);
                g.drawLine(secondPoint.x, secondPoint.y, thirdPoint.x, thirdPoint.y);
            }
        }

        public void mouseMoved(MouseEvent e) {
            Point pos = e.getPoint();
            Graphics2D g2 = (Graphics2D) CanvasPanel.this.getGraphics();
            CanvasPanel.this.paintComponent(g2);
            if (firstPoint != null && secondPoint == null) {
                g2.drawLine(firstPoint.x, firstPoint.y, pos.x, pos.y);
            } else if (firstPoint != null && secondPoint != null && thirdPoint == null) {
                g2.drawLine(firstPoint.x, firstPoint.y, pos.x, pos.y);
                g2.drawLine(secondPoint.x, secondPoint.y, pos.x, pos.y);
            } else if (firstPoint != null && secondPoint != null && thirdPoint != null) {
                if (inTriangle(pos, firstPoint, secondPoint, thirdPoint)) {
                    g2.setColor(Color.RED);
                } else {
                    g2.setColor(Color.BLUE);
                }
                int radius = 4;
                g2.drawOval(pos.x - radius, pos.y - radius, radius * 2, radius * 2);
            }
        }
    };
}

public class Triangle extends JFrame {

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    private CanvasPanel mainPanel = null;

    public Triangle() {
        setTitle("Triangle");
        setSize(new Dimension(300, 200));
        setResizable(false);

        init();

        Container container = getContentPane();
        container.add(mainPanel);

        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        setVisible(true);
    }

    private void init() {
        mainPanel = new CanvasPanel();
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Triangle();
    }
}

Sha Jiang 2008-07-24 17:02 发表评论

下一代Java Applet插件技术(译)

Sha Jiang — Mon, 14 Jul 2008 11:56:00 GMT

下一代Java Applet插件技术

Java SE 6对Java桌面应用进行较大的升级，并启动了Java SE 6 Update N计划，该计划旨在简化JRE的大小，增进用户的安装体验，并提供了一个新的Applet浏览器插件，该插件将会随Java SE 6 Update 10发布。本文全面介绍了这个新插件的关键特性，并以NASA的World Wind为例介绍了该插件的应用。(2008.07.15最后更新)

Applet回来了！
为了在网络中传递你的程序，是时候再次考虑Java Applet技术了。下一代Java插件技术以一种不同的，比过去更高效、更可靠的途径来运行Applet。现在你可以获得如下好处：

增强的可靠性
改进的用户体验
在后台启动Applet
内建的JNLP支持
针对每个Applet的命令行参数
堆内存大小，Java 2D API加速选项
改进的Java/JavaScript程序设计语言集成
改进的Windows Vista支持
签名的Applet现在可以在Internet Explorer的保护模式中正常运行

下一代Java插件提供了一种完全重新设计的架构，它将出现在Java SE 6 Update 10中。该插件为运行在网络浏览器中的Applet提供了强大的新功能，它以向后兼容的方式改进了整个Applet的可靠性及功能。
下一代Java插件最有意义的新特性是它内建支持通过JNLP文件启动Applet。使用JNLP文件格式作为Applet的描述符就能允许Applet马上复用之前为Java Web Start应用所写的JNLP扩展。

执行Applet的新途径
执行Applet的新途径在结构上与Java Web Start技术相似，但与浏览器整合的更为紧密。 Applet不在运行于网络浏览器内的JVM中，而是会启动一个独立的JVM进程去运行Applet。默认地，只有一个JVM将被启动，但你也能启动多个JVM，并且可以为每个Applet都设置命令行参数，所以你能影响堆内存的大小或其它的要求。

Figure 1. Applet Architecture
在上图中，云表示JVM实例。在浏览器内有一个小的，headless JVM被用于管理一个或多个客户端JVM之间的连接，这些JVM运行着Applet。在该图中，Duke表示Applet。其中，一个JVM实例运行着两个Applet，另一个运行着一个Applet。
Applet直接从JNLP文件启动，它使用的JNLP文件与Java Web Start软件使用的描述符文件相同，并且允许使用比典型的"archive"，"code"和"cache_archive"更为强大的参数。
新的插件提供了：

能够访问之前仅由Java Web Start软件专用的高级JNLP扩展。之前有少部分参数能够使用，但有一些限制，现在这些限制则被去除。
通过Applet访问JNLP API。
支持PersistenceService和DownloadService。
能够控制堆内存大小，命令行参数，JRE版本选择和自动下载。你具有Java Web Start软件所拥有的相同功能。

现在你就可以在Web页面中使用像下面这样的语句了：

<applet width=”500” height=”500”>
<param name=”jnlp_href” value=”my_applet.jnlp”>
applet>

调用Applet生命周期方法init，start，stop和destroy会更为确定，并且已经改进了跨浏览器行为。完全支持Applet类装载器缓存，遗留的Applet生命周期及对向后兼容性的需求，并且这些行为都已得到了改进。
Applet运行的就像一个由Java Web Start启动的应用。参数jnlp_href在Web页面和Applet的JNLP描述之间起到了桥接的作用。在如宽度与高度这样的特定方面，Applet标签与JNLP文件具有重叠的机制。
一般地，你应该使用Deployment Toolkit，这也是一个出现在Java SE 6 Update 10中的新工具，它能自动地为Applet标签生成HTML。部署建议指南展示了如何使用Deployment Toolkit简便地发布Applet。

配置Applet
现在也能更为简单地在多个方面来配置Applet，包括堆内存大小，需要被使用的Java版本，类加载器缓存，边界，及其它。
与JNLP文件在针对某些参数时有重叠的机制。这些冲突可以用如下方法解决：

width and height：这些属性将总是从
，而不是JNLP文件，中获取。这是假设浏览器知道Applet在Web页面上应该显示多大，也只有浏览器才能支持相对于页面的宽度与高度(例如，width="50%")。
codebase：如果JNLP文件在标签中指定了一个绝对的codebase，那么就使用它。否则，将使用在codebase handling一节中描述的规则进行组织。

code：当指定了jnlp_href参数，Applet的主类名将从main-class参数换成JNLP文件中的applet-desc标签，并且code属性会被忽略。注意，该特性允许你为经典Java插件写一个拥有反馈的Applet标签，但在新的Java插件中，该标签可使用更高级的功能。请见下面的"兼容性"一节。
任何一个由标签指定的Applet参数将与JNLP文件中指定的参数进行合并。如果标签和JNLP文件都指定了同一个参数，标签中的版本将覆盖JNLP文件中的版本，除了参数java_arguments和java_version。
新的java_arguments和java_version参数在JNLP Applet中是不必要的。会替换为通过JNLP文件请求JRE版本或向JVM传递参数的机制。所以，命令行参数和JNLP文件请求的JRE版本将会覆盖HTML中为Applet指定的这些值。

特定的参数，例如image，boxbgcolor等等，在Applet的启动过程中是有用的。在HTML而不是JNLP文件中指定这些参数可能更好些，以便于在加载Web页面时就可立即获取它们，而不用再等到单独下载JNLP文件之后。
过去，通过Java控制面板设置最大堆内存是有限制的。在新的Java插件中，这些限制被取消。现在Applet可以像命令行应用那样使用大量堆空间。
指定一个比默认值大的堆空间：

<APPLET archive="my_applet.jar" code="MyApplet" width="300" height="300">
    <PARAM name="java_arguments" value="-Xmx128m">
APPLET>
指定一个非默认大小的堆内存以及一个Java 2D硬件加速器选项，该选项常通过JOGL使用OpenGL应用于Applet。

<APPLET archive="my_applet.jar" code="MyApplet" width="300" height="300">
    <PARAM name="java_arguments" value="-Xmx256m -Dsun.java2d.noddraw=true">
APPLET>
如果你喜欢，一个Applet可强制进入一个属于它自己的JVM实例，而与所有其它的Applet隔离开：

<param name=”separate_jvm” value=”true” />
当把某些桌面应用移植到Web浏览器时，这就有用了。
你也能使特定的Applet运行在特定版本的JRE上，如下所示：

<j2se version=”1.4+” >
<j2se version=”1.5*” >
当想针对特定版本的JRE，或Applet取代早期版本的选择机制(如同IE浏览器中的CLSID)，进行质量测评时，该方法就很有用了。如果请求了一个非常老的JRE版本，就会强制执行限制；如果Applet试图加载未签名的代码，将会提示用户。
注意，因为支持JNLP的Java插件是在Java SE 6 Update 10中才首次出现的，所以指定像“1.4+”这样的版本基本上没有意义的。当需要“1.7+”时，这才有意义。
另外，你可以在JNLP文件中使用标签来显著降低第二次及接下来各次启动的时间。

<update check=”background”>
在这种情况下，将使用缓存中已有的Applet程序，并且在后台下载该应用的更新版本。在下次启动时，就会使用新版本。
新的插件也能更好地对图像进行定制，在Applet被加载之前会展示该图像。image参数会以支持动画GIF文件作为目标，Java Plug-in Developers' Guide的Special Attributes一节对此有描述。此外，现也支持如下新的参数：
boxborder
一个布尔型参数，用于指定在Applet被加载之前是否在Applet区域的边缘绘制一个宽度一象素的边框。默认为true。我们建议将该值设置为false，特别是将一个动画GIF用作加载期图像时，以避免可能的闪烁。
centerimage
一个布尔型参数，用于指定是否将加载期图像在Applet区域内居中显示，而不是从左上角起始。默认为false。
使用参数boxborder和centerimage的例子：

<APPLET archive="large_archive.jar"
    code="MyApplet"
    width="300" height="300">

    <PARAM NAME="image" VALUE="animated_gif.gif">

    <PARAM NAME="boxborder" VALUE="false">

    <PARAM NAME="centerimage" VALUE="true">
APPLET>

兼容性
现在可更容易维护向后兼容性。你可创建运行在更早Java插件版本上的程序，但仅需提供一个与jnlp_href参数一样的格式完整的标签就可使用这些新特性了。早期版本的JRE会忽略jnlp_href参数，转而使用标签。新的Java插件技术将忽略archive和code参数，而仅使用JNLP文件去启动Applet。

World Wind Applet示例
由World Wind Java开发组创建的NASA World Wind Java Applet示例阐述了如果发布像NASA World Wind Java这样的领先类库。同样地，也用示例说明了如何使用JavaScript在Web页面中高效地整合HTML和Applet内容。

               Figure 2. NASA World Wind Applet
该Web页面包含了关于喀斯喀特山脉的信息(要感谢维基百科)，并且将World Wind Java作为一个Applet嵌入其中，以图示该山脉中各山的位置。

<applet id="wwjApplet" width=600 height=380
    code="gov.nasa.worldwind.examples.applet.WWJApplet"
    archive="BackwardCompatibility.jar">
    <param name="jnlp_href" value="WWJApplet.jnlp">
applet>
WWJApplet随标准的World Wind Java发行包发布。如下所述，你可选择编写你自己的Applet类并将World Wind嵌入其中：
下面是WWJApplet.jnlp文件中相关的部分：

<jnlp href="WWJApplet.jnlp">
<resources os="Windows">
<property name="sun.java2d.noddraw" value="true"/>
resources>
<resources>
<j2se href="http://java.sun.com/products/autodl/j2se" version="1.4+"/>
<jar href="worldwind.jar" main="true" />
<extension name="jogl"
href="http://download.java.net/media/jogl/builds/archive/jsr-231-webstart-current/jogl.jnlp" />
resources>
<applet-descname="WWJ Applet"
    main-class="gov.nasa.worldwind.examples.applet.WWJApplet"

    width="100"
    height="100">
applet-desc>
jnlp>
注意几点：

在本例中，worldwind.jar作为主类使用。理想地，从NASA的网站引用它，将其作为一个JNLP扩展，这就使得许多不同的都嵌入了World Wind的应用程序或Applet共享相同的jar文件。详情请见下面的内容。

为了它的硬件加速的3D图形，World Wind Java使用了针对OpenGL API的Java绑定，JOGL。注意，JOGL JNLP扩展仅使用一行代码与应用程序进行结合。也要注意，在Windows平台上，由于OpenGL API与DirectDraw/Direct3D API(该API用于Windows平台默认的Java 2D实现)之间在驱动层面的冲突，需要指定系统参数-Dsun.java2d.noddraw=true。Windows平台上所有使用JOGL的应用程序与Applet程序都需要该系统参数。

Web页面中的HTML链接调用JavaScript函数，该函数会与Applet进行交互并将其导向合适的山峰。下面是这些链接中的一个：

<a href="javascript:gotoLocation(MOUNT_RAINIER);">Mount Rainiera>
    (southeast of Tacoma, Washington)
当点击该链接后，将会调用JavaScript函数gotoLocation。该函数定义在同一个Web页面中：

function gotoLocation(locationString) {
    var params = locationString.split(';');
    if(params.length == 3)  // Lat/lon
    getWWJApplet().gotoLatLon(parseFloat(params[1]),
    parseFloat(params[2]));

}
Web页面HTML中的山峰位置将被解码为JavaScript字符串。将从这些字符串中解析出纬度，经度及其它视觉信息，并将它们传递给Applet。 gotoLatLon方法是在WWJApplet类中定义的；上面的方法调用将起动一个JavaScript-to-Java调用，把参数从JavaScript引擎传给Java。World Wind Applet接收该通知，并将视点以动画的方式切换到适当的地方。注意，gotoLatLon方法会迅速地返回，以便浏览器不必等待它的完成；该动画会在一个单独的Java线程中运行。

   Figure 3. World Wind Applet with Mount St. Helen's Clicked
如上所述，将World Wind Java集成到你的应用程序或Applet程序中的最好方法是将其作为一个JNLP扩展。这允许很多来自网络的集成了World Wind Java的应用程序或Applet程序能够共享World Wind代码资源。为了引用World Wind JNLP扩展，你需将下面的语句行加入到你的应用程序或Applet程序的JNLP文件中的部分：

<extension name="worldwind" href="http://worldwind.arc.nasa.gov/java/0.4.1/webstart/worldwind.jnlp"/>
<extension name="jogl"
    href="http://download.java.net/media/jogl/builds/archive/jsr-231-webstart-current/jogl.jnlp"/>
注意，World Wind扩展JNLP是区分版本的，所以你需参考World Wind文档或访问论坛去找到你的JNLP会引用到的扩展的最新版本。World Wind Central是一个关于World Wind最新信息的有用资源。
将World Wind作为一个扩展使用就意味着你不能将WWJApplet直接作为你的main-class使用。由于JNLP文件格式的语义，主jar (main="true")必须定义在主JNLP文件中。但很容易就能适应该限制，你可简单地创建你自己的WWJApplet子类(称之为MyWWJApplet)，而它并不做任何事情：

class MyWWJApplet extends WWJApplet {}
将worldwind.jar置于classpath中，并编译上述类，然后将该类放入它自己的jar文件中。引入这个jar作为你的主jar，MyWWJApplet就成为了你的main-class，然后将其作为JNLP扩展引入到World Wind中。

结论
介绍了Java插件对JNLP的支持，这为Applet的发布提供了很多新的可能，这对在浏览器内外发布Java内容的方法的统一又进了一大步。Applet自从它们起始已过了很长的时间，现在随着对JNLP的支持，它们会比以往更快，也更易于定制。

Sha Jiang 2008-07-14 19:56 发表评论

Java Applet不适用于这样的应用？(译)

Sha Jiang — Tue, 26 Feb 2008 06:07:00 GMT

Java Applet不适用于这样的应用？

    在基于浏览器的应用中，为何Flash大大流行于Java Applet?Java Applet是否真的不适用于这样的应用场景？John O'Conner有话要说...(2008.03.29最后更新)

    我已正与一个公司一起创建一个聊天系统，以帮助该公司能够在线地销售出它们更多的产品。后端全是Java，具有Spring，Servlet，...都是些好东西。前端是...好吧，是Flash。
    当有可能时，我更喜欢在每个地方都使用Java，故我就这个面向客户的应用--一个真实的聊天客户端程序选择使用Flash而提出了一些问题。这个谈话进行起来就像这样：
    John：哇，这个产品在每处都使用了Java，但前端除外，而这正是客户与之实际交互的地方。为什么在那儿选择Flash？
    Dev mgr：是的，Flash很容易。使用这样一个简单的UI也是很容易的。
    John：我明白，但使用Java也可十分简单地做出这个聊天UI。现在，Swing的布局管理器已很容易使用，特别是当你使用像NetBeans这样的IED来布局UI时。
    Dev mgr：那可能是对的，但这种选择不仅仅是基于简易地创建UI。
    John：哦？那是什么呢？
    Dev mgr：每个客户端浏览器中都有Flash。我们不必再安装一个运行时程序了。
    John：Java也将会那样，不是吗？大部分的PC制造商都包含它了。
    Dev mgr：也许，但我们知道Flash肯定是那样的。Flash遍及网络，而且很可能客户已经有了Flash的运行时程序。如里没有的话，下载与安装这个运行时程序也是很快、很容易的。
    John：是的，但Java也将易于安装。
    Dev mgr：但是Java会花费很长的安装时间。它太大了。
    John：我不知道现在是否还是那样。为了使运行时程序更小也更加的模块化，已经做了很多工作。所以你仅需要下载你所需要的部分。
    Dev mgr：我们所需要的就是非常、非常的简单。一个非常简单的UI，它有着非常简单的功能去中转聊天文本。Flash可以做得很好。
    交谈继续着，但我不想弄得太长。可能Flash做小应用时会比Java做的更好？在Sun工作了如此长的时间，我就很自然地想像Java无处不在，而且其它的每个人也都喜欢它。我一直都能把事情做好...但很显然，不是每个人都能做到。下载文件的大小从未烦扰过我...但它确实烦扰到了其它的一些人。
    另外，我发现感觉与现实一样重要。所以，如果Java现在更快，更轻巧，而且在浏览器中工作得极好，那将会怎样呢？不知何故，这还是没有用。旧有的感觉仍就在那儿--Java很慢，很大，而且很难在浏览器中工作。更令人惊讶的是，你会发现有些人在那种情况下就再也不把Java当作他们的解决方案了。
    我联系了一些朋友，他们一起搭建面向客户的网站。他们也是使用Flash。那么Java呢？当然...都是在后端的业务逻辑中。那么对于客户将会使用到的应用呢？如果这些应用是嵌入到浏览器中的，它们就会使用Flash。哇!
    这样，你如何对待这种感觉呢？Java需要做些什么以反击这些旧有的感觉？为什么Flash在基于浏览器的应用中更为流行？我们如何才能使那些应用转而使用Java？

Sha Jiang 2008-02-26 14:07 发表评论

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判定一个点是否在三角形内(原)

下一代Java Applet插件技术(译)

Java Applet不适用于这样的应用？(译)